표면탄화 공정을 통한 바이오매스의 원소 및 발열량변화 예측 시뮬레이션 모델 개발 및 검증 = Devlopment and Verification of biomass element contnet and heating value chagne prediction simulation model thorugh surface torrefaction
저자
김석준 ( Seokjun Kim ) ; 박선용 ( Sunyong Park ) ; 조라훈 ( Lahoon Cho ) ; 전영광 ( Young Kwang Jeon ) ; 오광철 ( Kwangcheol Oh ) ; 이충건 ( Chunggeon Lee ) ; 김대현 ( Daehyun Kim )
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학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
59-59(1쪽)
제공처
지속적인 화석연료 사용으로 온실가스(CO<sub>2</sub>, NO<sub>2</sub>...) 및 대기오염 물질 배출량 증가하고 있다. 이로 인해 지구온난화 가속화 및 이상기후가 빈번히 발생하고 있어 대체에너지 개발의 필요성이 대두되고 있다. 우리나라는 탈석탄 정책과 더불어 2030년 온실가스감축 목표(NDC)를 2018년대비 40%로 목표하였다. 재생에너지 자원 중 하나인 산림바이오매스 활용을 위해 벌도가 이루어지고 이후 발생하는 임목부산물은 뚜렷한 활용처 없이 버려지고 있다. 임목부산물 활용하기 위해서는 낮은 발열량과 친수성 성질 등 연료특성을 저하시키는 요인을 개선해야 한다. 이를 개선하기 위해 선행연구로 반탄화 열처리 공정의 단점을 개선한 표면탄화 공정을 개발하여 적용하였다. 표면탄화 공정이란 300~500°C온도 범위에서 5분 이내로 열처리 진행하는 방법으로 이를 통해 소수성 및 발열량 증대 등 연료특성이 개선되었다. 하지만 표면탄화 공정조건에 따라 발열량이 다르게 나타나기 때문에 실험을 통한 발열량 측정 및 확인하기까지 시간 및 비용이 다소 요구된다.
본 연구에서는 표면탄화 공정 동안 변화하는 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 성분비율을 시뮬레이션을 통해 예측하여 이를 기존 문헌에 존재하는 여러 가지 발열량 예측식에 적용하여 발열량을 효율적으로 도출하고자 한다. 공시재료로 이태리포플러와 리기다소나무를 활용하였고 각각 목재칩 형태로 표면탄화 공정을 진행 후 실험 및 시뮬레이션을 통해 도출된 발열량을 비교ㆍ검증하였다.
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